КОМПОНЕНТЫ | cтандарты

БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ №4 ’19

8

ВведениеТема четвертой промышленной революции

(Industry 4.0) и ее роль в развитии экономики стран на ближайшие десятилетия все больше волнует аналитиков всего мира.

Концепция Industry 4.0, включающая IoT («Интернет вещей»), IIoT (промышленный «Интернет вещей»), IoA («Интернет животных» и другие новейшие технологии), предусматривает цифровизацию практически всех физических активов и их интеграцию в глобальную циф-ровую экосистему.

Цифровая трансформация и создание кибер-физических систем Industry 4.0 подразумевает следующие основные этапы развития:• цифровизация продуктов, товаров

и услуг;• цифровые бизнес-модели и цифровые

модели административного управления;• цифровые системы управления экономи-

кой.Аналитики предсказывают существенное

изменение интернет-сетей, которое произой-дет в ближайшем будущем. По мнению ряда экспертов, следует ожидать фрагментацию Интернета на ряд отдельных каналов, управ-ляемых серией собственных протоколов. Иными словами, появится много различных «интернетов» со своими особенностями. Глобальная цифровая экосистема (Global Digital Ecosystem — GDE) будет представлять собой набор связанных между собой гибридных IT-сетей, часть из которых станет проверять идентификационный доступ, другие сети будут предоставлять общественные и адресные услу-

ги, третьи — хранить и обрабатывать данные, четвертые — осуществлять социальный кон-троль, пятые — предоставлять аналитическую и справочную информацию и т. д. [1].

Так или иначе, развитие Интернета связано с сетями следующего поколения 5G, стандар-тизация которых осуществляется в рамках проектов 3GPP. Основные аспекты сетей нового поколения описаны в документах Rel 15, Rel 16, Rel 17 [2]. В рамках Rel 15 были окончательно формализованы принципы построения первого и второго уровней радиоинтерфейса 5G для высокоскоростных приложений, который получил название New Radio (NR). В частно-сти, в Rel 15 отмечается, что сети 5G должны поддерживать как неавтономную архитектуру 5G (NSA) с подключением к ядру EPC системы LTE, так и автономную архитектуру с новым ядром 5G. Кроме того, сети 5G должны под-держивать: системы цифрового радио SDR; централизованный доступ на базе программно-определяемой радиосистемы (Software-defined radio — SDR); программно-конфигурируемые сети (Software-defined Networking — SDN); взаимодействие с различными внешними сетями, не стандартизованными документами 3GPP, без доверительного доступа (untrusted Non-3GPP); адаптивные сети и межсетевое взаимодействие различных технологий радио-доступа; самонастраивающиеся и самоопти-мизирующиеся сети.

В документах Rel 16, помимо прочих, сле-дует обратить внимание на такие глобальные функции сетей 5G, как SON & Big Data; Device capabilities exchange; 5G Vehicle to X (V2X);

Новые открытые проекты IBM для гибридных облачных сетей

Виктор Алексеев, к. ф.-м. н.

Для реализации сетей пятого поколения (5G) необходимо создать единую универсаль-ную управляющую систему, которая позволит всем существующим стандартам и при-ложениям беспроводной связи взаимодействовать между собой по общим правилам. Разрабатываемая технология 5G основывается на концепции единого ядра с единой инфраструктурой, через которую будут взаимодействовать все операторы беспровод-ной связи, независимо от используемой ими технологии доступа (GDE). Концепция открытых стандартов и технологий с кодами open source предлагает один из вариантов реализации подобных сетей. Одно из ключевых направлений развития концерна IBM, получившее название Multi-Enterprise Business Network (MEBN), декларирует совмест-ное использование множества разрозненных корпоративных сетей под объединенным менеджментом участников альянса. Осенью 2019 года IBM официально заявил, что при-нято решение о предоставлении всем желающим свободного доступа к технологиям и программному обеспечению процессоров IBM POWER.В середине января 2020 года IBM анонсировал новый проект, направленный на совершен-ствование платформы для электронной торговли, — IBM Sterling Supply Chain platform. В основе проекта заложена платформа IBM Sterling Supply Chain Suite (SSCS), которая представляет собой открытый комплект программного обеспечения, обеспечивающий интеллектуальное подключение к внешним экосистемам и IT-сетям.

WWW.WIRELESS-E.RU

cтандарты | КОМПОНЕНТЫ 9

5G RTC industrial IoT (IIoT-RTC); Integrated Access and Backhaul.

Для реализации сетей 5G необходимо создать единую универсальную управляющую систему, которая позволит всем существующим стан-дартам и приложениям беспроводной связи взаимодействовать между собой по общим правилам. Разрабатываемая технология 5G основывается на концепции единого ядра с единой инфраструктурой, через которую будут взаимодействовать все операторы бес-проводной связи, независимо от используе-мой ими технологии доступа (GDE). Таким образом, в идеальном случае сети 5G должны объединить на базе общей платформы в единое целое все беспроводные системы с различными стандартами.

На первый взгляд практическая реализация этой задачи кажется нереальной. Однако если за основу принять концепцию открытых стандартов и технологий с кодами open source, создание единой платформы беспроводной связи начинает приобретать реальные очертания.

Именно такой подход развивает между-народный концерн IBM. Одно из ключевых направлений развития концерна получило рабочее название Multi-Enterprise Business Network (MEBN) — корпоративные сети совместного использования. Основная идея MEBN заключается в совместной эксплуатации множества разрозненных корпоративных сетей под объединенным менеджментом участников альянса. Такой подход позволяет использовать преимущества и сервисы каждой из отдельных сетей, без необходимости для участников создавать внутри своей сети структуры, уже организованные другой фирмой. Кроме того, при подобных совместных разработках появ-ляется возможность не только решать текущие научно-технические проблемы, но и избегать их, учитывая коллективный опыт альянса.

В качестве примера маркетинговой политики, частью которой является развитие и поддерж-ка проектов с открытым исходным кодом, можно назвать, например, IBM Open source [3], включающий Eclipse OpenJ9; openliberty.io; Hyperledger Fabric; Apache OpenWhisk; Qiskit; AI Fairness 360 Toolkit; AI Robustness Toolbox; Apache Toree; Apache SystemML [4]. Хорошо известны и другие примеры открытых про-ектов — IBM Watson Studio [5], Node-RED [6], IBM IoT platforma [7], IBM Research AI [8], IBM Quantum Experience [9].

Далее рассматриваются два новых глобаль-ных проекта IBM: «Открытые процессорные технологии IBM POWER» и «Открытая тех-нология IBM Sterling для сетей электронной торговли».

Открытые процессорные технологии IBM POWER

Корпорация IBM известна, прежде всего, своими мощными процессорами, микро-процессорами и серверами для различных применений.

История микропроцессоров IBM насчитывает свыше тридцати лет. Среди наиболее популяр-ных в мире было семейство мейнфреймов IBM System/360 (S/360), выпущенное в 1964 году (рис. 1).

Архитектура IBM/360 оказалась настолько успешной, что десятки лет использовалась многими производителями компьютерного оборудования в качестве отраслевого стан-дарта.

Первые компьютеры с архитектурой процес-сора RISC (Reduced Instruction Set Computer) под торговой маркой IBM POWER (RISC System/6000) появились в 1990 году. В этом компьютере впервые концерн IBM сформулировал идеоло-гию «POWER — Performance Optimized With Enhanced RISC» как совокупность, в частности, следующих функций: структура и организация аппаратной составляющей, базовые принципы обработки сигнала, набор команд, инструк-ций и способов их исполнения, принципы адресации, основы реализации регистровой памяти, структура регистров и флагов, доступ команд к памяти и регистрам, а также другие характерные параметры процессора.

Важно, что POWER — это универсальная высокопроизводительная архитектура микро-процессорных систем, которая масштабируется от игровых консолей, таких как Xbox 360, Nintendo Wii и PlayStation 3, до самых мощ-ных процессоров суперкомпьютеров Power9 и Power10.

Ниже перечислены основные отличительные черты архитектуры IBM POWER:• команды фиксированной длины трехопе-

рандного формата, не требующие интер-претации;

• параллельная работа исполнительных устройств;

• суперскалярная обработка команд;• простая адресация «регистр-регистр»;• расширенные команды, объединенные

с косвенной адресацией (групповая загрузка и запись и др.);

• отсутствие механизма «задержанных пере-ходов»;

• метод реализации условных переходов с использованием расширенных свойств регистра условий.

Кроме того, архитектура POWER поддерживает раздельную кэш-память для команд и данных; интегрированный процессор с плавающей точкой, а также шину Micro Channel. Более подробный обзор архитектуры IBM POWER можно найти, например, в работе [10].

С тех пор и до настоящего времени концерн IBM создал десять семейств процессоров: от POWER1 (1990 г.) до POWER10 (2020 г.). Среди последних моделей два процессора яв-ляются уникальными, не имеющими аналогов в мире. На базе процессоров POWER9 по заказу Министерства энергетики США созданы два самых мощных в мире суперкомпьютера Summit (вычислительная мощность 122,.3 ПФлопс) и Sierra (125 ПФлопс), который используется для управления ядерным арсеналом США. Последняя модель многоядерных процессоров POWER10 предназначена для обработки боль-ших баз данных со скоростью до 435 Гбит/с. Это семейство процессоров будет производиться с 2020 года по 10-нм технологии [11, 12].

Первые процессоры IBM POWER пред-ставляли набор микросхем. Так, процессор POWER2 включал восемь микросхем: кэш-память; блок целочисленной арифметики (FXU); блок плавающей точки (FPU); четыре блока кэш-памяти данных; блок управления памятью (MMU).

Позднее в линейке продукции IBM появился ряд высокопроизводительных однокристаль-ных микропроцессоров, называемых POWER microprocessors.

Однокристальные микропроцессоры IBM POWER разрабатываются и выпускаются либо самими участниками консорциума OpenPOWER, либо на основе лицензий, приобретаемых у этого концерна.

Рис. 1. Самое известное семейство IBM System/360

КОМПОНЕНТЫ | cтандарты

БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ №4 ’19

10

Первый микропроцессор RISC-архитектуры был создан в 1991 году альянсом AIM, в кото-ром приняли участие Apple, IBM и Motorola. В результате этого сотрудничества появился однокристальный микропроцессор PowerPC (Performance Computing, рис. 2).

Последняя модель однокристального про-цессора POWER9 изготовлена по технологии 14 нм FinFET в крупнейшем американском объединении по производству микроэлектро-ники GlobalFoundries (рис. 3) [13].

У IBM есть специальные версии однокристаль-ных процессоров, которые концерн продает

через OpenPower таким известным фирмам, как, например, Google и Tyan. Китайская компания Suzhou PowerCore имеет лицензию на ядро про-цессора Power8, применяя его в собственных встраиваемых компьютерах [14].

Концерн OpenPOWER совместно с Suzhou PowerCore разработал процессор CP1, кото-рый используется провайдером Zoom Netcom в линейке двухпроцессорных серверов Reстно dPower.

Идея взаимовыгодного сотрудничества с другими разработчиками и изготовителя-ми — неотъемлемая часть бизнес-концепции IBM. В августе 2013 года фирмы, использую-щие продукты на базе семейств IBM POWER, создали консорциум OpenPOWER, основная цель которого заключается в совместных разработках, поддержке и продвижении технологий IBM POWER [15]. Значимым до-стижением консорциума OpenPOWER стала архитектура системы команд Instruction Set Architecture (ISA, Power ISA). Первоначально архитектура системы команд Power ISA была разработана для POWER1 (RIOS-1, RIOS.9, RSC, RAD6000) и POWER2 (POWER2, POWER2 + и P2SC). С появлением ответвления PowerPC была выпущена новая редакция PowerPC ISA, предназначенная специально для ядра этого семейства, и отдельно система команд для встроенных приложений (Book E). Затем, в результате объединения обоих программных продуктов и соответствующих доработок, была получена архитектура системы команд (АСК) и для других семейств процессоров POWER. В конечном варианте АСК POWER ISA появились для всех категорий, соответ-ствующих конкретному семейству процессоров POWER. Кроме этого, каждая категория имеет индивидуальные дополнения и изменения, определяемые классом процессора: Base, Server, Floating-Point, 64-Bit и т. д. Все процессоры поддерживают категорию Base [16].

Одна из серьезных проблем, возникающих при обработке больших объемов данных, связана с торможением процессора при извлечении данных из микросхем памяти, графических чипов и других аналогичных компонентов. Для решения этой задачи IBM предложил ис-пользовать специальный интерфейс OpenCAPI

(Open Coherent Accelerator Processor Interface). Первоначально OpenCAPI создавался в каче-стве интерфейса для подключения процессора напрямую через PCI Express к таким внешним устройствам, как GPUs, ASICs, FPGAs, блокам хранения данных, графическим модулям и т. д. В дальнейшем функции OpenCAPI были рас-ширены. Структурная схема работы CAPI показана на рис. 4 [17].

В октябре 2016 года был образован консорциум OpenCAPI, основная цель которого заключается в разработке новых функций и распространении CAPI на другие платформы. Первоначальными участниками OpenCAPI были IBM, Google, AMD, Xilinx, Micron и Mellanox. Позже к кон-сорциуму присоединились Microchip, Molex, Samsung, Toshiba и другие.

Более подробную информацию об ин-терфейсе OpenCAPI можно найти на сайте консорциума [18].

Осенью 2019 года в Сан-Диего (США) на конференции Linux Foundation Open Source Summit главный управляющий консорциума OpenPOWER Кен Кинг (OpenPOWER General Manager Ken King) заявил, что корпорация IBM приняла решение о предоставлении всем желающим свободного доступа без ограничения к технологиям и программному обеспечению процессоров IBM POWER.

В частности, для безлицензионного пользо-вания разработчикам становятся доступными следующие технологии:• ядро архитектуры системы команд (POWER

ISA softcore);• независимая от архитектуры конструктор-

ская документация на интерфейс OpenCAPI (reference designs for the architecture-agnostic OpenCAPI);

• открытый интерфейс памяти (Open Memory Interface — OMI).

Для специалистов предоставление свободного доступа к POWER ISA имеет решающее значение с точки зрения организации совместной рабо-ты аппаратного и программного обеспечения любых процессоров типа POWER.

Открытый интерфейс связи процессора с внешними устройствами OpenCAPI и от-крытая память OMI позволят существенно увеличить число разработок во всем мире, связанных с обработкой больших объемов данных в таких приложениях, как дата-центры и искусственный интеллект.

OpenCAPI и OMI не зависят от архитектуры, и цель состоит в том, чтобы позволить другим создавать собственные согласованные интер-фейсы ускорителя и памяти в среде открытых стандартов.

Возможно, память OpenCAPI окажется наи-более удачным инструментом, который поможет увеличить пропускную способности HBM, не прибегая к суммированию и упаковке, со-храняя при этом форм-фактор DIMM [19].

Следует напомнить, что в июле 2019 года завершилась сделка, в результате которой IBM поглотил ведущего разработчика программного обеспечения на основе свободной операционной системы Linux — американскую фирму Red Hat Software. В результате поглощения Red Hat продолжает свою деятельность в качестве отдельного, независимого и нейтрального

26,5 мм26,5 мм

Рис. 2. Первый микропроцессор IBM PowerPC

Рис. 4. Структурная схема работы CAPI

Рис. 3. Однокристальный процессор POWER9

WWW.WIRELESS-E.RU

cтандарты | КОМПОНЕНТЫ 11

подразделения в группе IBM Hybrid Cloud. Основная задача этой группы — разработка платформ для гибридных режимов облачных вычислений (Hybrid cloud), представляющих собой комбинацию общественных, корпора-тивных и персональных IT-ресурсов, в состав которых входят серверы, каналы связи, сетевое оборудование, дисковое пространство и раз-личное ПО. Главная цель таких гибридных облаков связана с предоставлением вычисли-тельных мощностей и доступа к базам данных определенному кругу пользователей [20].

Следует обратить внимание и на то, что IBM открыл исходные коды инструментов для разработки приложений Kubernetes в проекте Kabanero, который интегрирует популярные среды и фреймворки с использованием тех-нологии DevOps (Development & Operations). Методика DevOps предназначена для эф-фективной организации взаимозависимости разработки и эксплуатации программного обеспечения.

Для создания микросервисов, компонентов контейнерных приложений, отвечающих со-временным стандартам, Kabanero включает инструмент командной строки Appsody. Другой базовый элемент Kabanero, названный Codewind, является расширением для попу-лярных интегрированных сред разработки, в том числе Eclipse, Eclipse Che, Microsoft Visual Studio Code [21].

На конференции в Сан-Диего некоммерческая организация Linux Foundation, которая занимается разработкой, поддержкой и распространением ПО Linux с открытым кодом, объявила о начале нового совместного с OpenPOWER проекта по созданию приложений для открытой архи-тектуры POWER ISA. В частности, планируется разработка платформы для гибридных об-лачных систем нового поколения, основанная на Linux и Kubernetes.

Такой подход гарантирует разработчикам программного обеспечения совместимость собственных приложений с открытым кодом на базе Linux с обширным комплектом аппа-ратных и программных функций POWER.

Отмеченные события могут коренным образом изменить расстановку сил на мировом рынке Hybrid Cloud, в результате чего IBM может стать единственным мировым лидером в сегменте гибридных облачных технологий.

По заверениям руководителей IBM, в даль-нейшем будет сохранена открытая модель разработок ПО, принятая в Red Hat. Будут продолжены поддержка международных со-обществ разработчиков, сформировавшихся вокруг продуктов Red Hat, а также участие в различных открытых проектах, таких как Fedora и CentOS.

С развитием рынка цифровых технологий будет расти и спрос на вычислительные мощности, необходимые для управления объединенными сетями. Есть два пути решения задачи обработки больших объемов данных в режиме реального времени. Один из них заключается в создании сверхмощных компьютеров типа Sierra. Другой вариант основан на использовании гибридных облачных технологий, развиваемых IBM.

Решение IBM о предоставлении открытого доступа к технологиям POWER ISA под эги-

дой Linux Foundation несомненно расширит возможности распределенных вычислитель-ных платформ и развитие этой экосистемы в целом [22].

Открытый для свободного пользования ин-терфейс OpenCAPI даст возможность прямого подключения к процессорам типа POWER широкого круга устройств от различных ми-ровых производителей.

С другой стороны, открытый интерфейс Open Memory Interface (OMI) обеспечит лучшую в отрасли пропускную способность памяти с чрезвычайно низким временем за-держки обмена данными между процессорами и подключенными устройствами внешней памяти. В качестве примера можно привести универсальный контроллер последовательной памяти Microchip Technology SMC 1000 8x25G. По мнению специалистов Microchip, новый контроллер при использовании OpenCAPI и OMI позволит процессорам POWER при-менить в четыре раза больше каналов памяти в пределах одной и той же зоны обслуживания устройства [23].

Комментируя решение IBM, вице-президент Samsung Райан Ли (Ryan Lee) отметил, что открытый доступ к интерфейсам OpenCAPI и OMI даст возможность использования про-цессоров типа POWER на любой платформе, благодаря чему международное сообщество разработчиков сможет внедрять инноваци-онные технологии новыми способами. С по-добными оценками и ожиданиями согласны Нобухиро Като (Nobuhiro Kato), вице-президент подразделения IoT & Cloud Services Business, Hitachi, Ltd; Чак Тибур (Chuck Tybur), первый вице-президент Mellanox Technologies OEM & channel sales; Стив Хеберт, CEO, Nimbix; Marc Hamilton, вице-президент Solutions Architecture and Engineering at NVIDIA; Донна Ясэй (Donna Yasay), вице-президент Marketing, Data Center Group, Xilinx, Inc; Бапи Виннакота (Bapi Vinnakota), директор Netronome silicon architecture, а также многие другие представи-тели ведущих мировых фирм.

Следует особо подчеркнуть, что конгломерат OpenPower Foundation, работающий под эги-дой Linux Foundation, намерен использовать модель открытого управления, в соответствии с которой IBM будет иметь точно такой же голос, как и другие члены OpenPower Foundation. Поэтому любые изменения, которые IBM пожелает внести в архитектуру Power ISA в дальнейшем, должны быть согласованы с другими участниками проекта с целью обе-спечения полной совместимости различных программных и аппаратных блоков.

Со временем IBM планирует совместно с Intel создать один общий стандарт, объединяющий OpenCAPI и CXL. В настоящее время этот проект находится в разработке и не исключе-но, что в нем могут принять участие Google и Facebook.

Такие мощные поставщики услуг облачных решений, как Google, Azure или AWS, вполне способны создавать микросхемы PОWER с такими партнерами-изготовителями, как, например, TSMC, Samsung Micro, GlobalFoundries и т. д. Производители Wi-Fi-роутеров, бытовых шлюзов, устройств для рынка IoT получат возможность

использовать микропроцессоры POWER наряду с другими моделями (Intel, AMD, Qualcomm). Предполагают, что Microsoft в новых моделях Xbox может снова вернуться к серии микро-процессоров PowerPC. Маловероятно, но все же не исключено, что фирма Apple способна отказаться от Intel в пользу POWER.

Китайские компании, вероятно, заинтересу-ются открытым кодом Power ISA. В частности, Huawei, используя архитектуру Power ISA, сможет создавать инфраструктуру 5G, сетевые коммутаторы и компоненты IoT, или даже про-цессоры для смартфонов и планшетов.

Подводя итог этому разделу, нужно сказать, что решение IBM открывает Power ISA и предо-ставляет данную архитектуру ассоциации OpenPower Foundation без всяких лицензион-ных патентов. Это означает, что любая фирма может внедрять чип с использованием Power ISA в свои изделия, ничего не платя ни IBM, ни OpenPower.

Кроме того, пользователи, разрабатывающие свои изделия на базе Power ISA и OpenCAPI, по-лучат от IBM полную патентную поддержку.

Открытые технологии IBM Sterling для сетей электронной торговли

Будущее «Интернета вещей» неразрывно связано с развитием облачных сетей розничной торговли online retailers. Возрастающие объемы торговли через интернет-магазины, в свою очередь, вызывают необходимость внедрения новых облачных технологий в электронной торговле (e-commerce). Сегодня во всем мире ведущие фирмы-разработчики предлагают различные варианты программных платформ e-commerce, позволяющих создавать, настраи-вать и запускать интернет-магазины (Eshop). Простые конструкторы сайтов интернет-магазинов дают возможность попробовать свои силы новичкам розничной торговли. Сложные платформы предоставляют полное решение для электронной коммерции, включая инструменты поддержки всего процесса под ключ: хостинг, дизайн, цены, варианты оплаты, маркетинговые исследования, рекламу, обратную связь с по-купателями, склад в режиме реального времени, безопасность платежей, отчеты о продажах, статистику и т. д. С развитием и усложнением сетей e-commrce наряду с использованием пере-довых технологий (Blockchain, Hybrid cloud, Remote data processing) возникают и новые, достаточно серьезные проблемы.

Цепочки поставок, охватывающих филиалы часто по всему миру, нуждаются в интеллекту-альных, динамичных сетях, обеспечивающих совместную работу в реальном времени многих предприятий. Несмотря на огромные затраты времени, бюджета и ресурсов, некоторые це-почки поставок первого поколения все еще мало оптимизированы и замкнуты в отдельных нишевых пространствах. Сотрудничество между фирмами различного направления должно способствовать интеграции новых технологий в мир электронной торговли.

В середине января 2020 года в Нью-Йорке (США) на выставке National Retail Federation's 2020 Big Show концерн IBM анонсировал новый проект, направленный на совершенствование

КОМПОНЕНТЫ | cтандарты

БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ №4 ’19

12

платформы для электронной торговли IBM Sterling Supply Chain platform. В проекте примут участие такие известные разработчики облачных технологий, как Salesforce, Publicis Sapient, IBM Services, Project44 и Flooid. Целью данного про-екта является совершенствование механизмов розничной торговли, включая проблемы воз-врата, многоканальности, масштабирования, логистики, качества обслуживания клиентов, расширения сервисных функций.

В основе проекта заложена платформа IBM Sterling Supply Chain Suite (SSCS), которая яв-ляется открытым комплектом программного обеспечения, обеспечивающим интеллекту-альное подключение к внешним экосистемам и IT-сетям. Благодаря развитой инфраструктуре и интегрированным инновационным техно-логическим решениям, таким как, например, Artificial Intelligence (AI-Watson), IBM Blockchain, платформа SSCS обеспечивает полную про-зрачность цепочки поставок, анализ операций в режиме реального времени и самокоррекцию выявленных ошибок.

Структурная схема работы платформы SSCS показана на рис. 5.

Центральный блок управления цепочкой поставок (Supply Chain Control Tower, SCCT) помогает контролировать и корректировать процессы и параметры в различных узлах логистической цепи в режиме реального вре-мени. Центр позволяет отслеживать работу склада и своевременно пополнять оптимальный уровень складских запасов. Кроме того, SCCT используется для упреждающего мониторинга и управления движением товаров в масштабе всей цепочки поставок, включая таможенные терминалы при пересечении международных границ.

Блок контроля цепочек поставок (Supply Chain Application, SCA), в котором используются AI и Blockchain, предназначен для управления работой с поставщиками, запасами и заказами, оснащен встроенными функционалами ис-кусственного интеллекта и блокчейна. Этот блок содержит три программных приложения: Supplier Management (SM); Inventory Management (IM); Order Management (OM).

Управление работой с поставщиками (SM) реализуется с помощью ПО IBM Sterling Delivery Transaction Intelligence, которое по-зволяет организовать надежный, защищенный от несанкционированного доступа канал связи с поставщиками на базе логистического блок-чейна. При этом статус транзакции остается видимым только для зарегистрированных партнеров блокчейна [25, 26].

Программное приложение на основе техно-логии блокчейна IBM Food Trust, используемое в этом блоке, позволяет всем участникам сети получить преимущества более безопасной, интеллектуальной и стабильной экосистемы поставок продуктов питания [27].

Программа IBM Sterling Inventory Visibility предназначена для управления товарно-материальными запасами (IM). Это ПО по-зволяет отслеживать актуальную информацию о складских запасах, а также использовать точные данные о доступности товаров у кон-кретных поставщиков в режиме реального времени [28].

Одна из наиболее сложных проблем элек-тронной торговли связана с многоканальными закупками (omnichannel), такими как закупки через Интернет, доставка в магазин розничной торговли, доставка товара клиентам, возврат некачественного товара продавцу и т. д.

Для этой цели в блоке IM имеется програм-мное приложение IBM Sterling Store Engagement, предоставляющее доступ к информации о кли-ентах и продуктах, наличии запасов в разных филиалах магазина. Кроме того, данное ПО по-могает быстро находить заказ, проверять его состояние и вносить необходимые изменения от имени клиента, управлять возвратами и эф-фективно выполнять все задачи по текущему обслуживанию в магазине [29].

С помощью ПО IBM Sterling Order Management реализуется координация и согласование работы с заказами по всем узлам торговой платформы.

Программа позволяет реализовать мощную многоканальную среду исполнения заказов на основе единой платформы, которая объединяет функции агрегирования заказов по различным каналам и наглядного представления текущих запасов, возможностей доставки и доступных услуг [30].

Приложение IBM Watson Order Optimizer предназначено для обработки больших баз данных заказов и складских запасов в компаниях, специализирующихся на быстрых розничных поставках через интернет-магазины. Это при-ложение особенно полезно в периоды пиковых нагрузок в праздничные дни [31].

Для отслеживания текущих цен на рынке, а также для формирования розничных и опто-вых цен на товары и услуги используется ПО IBM Sterling Configure, Price, Quote (IBM CPQ) [32].

Блок интеллектуальной обработки данных поставок (Supply Chain Intelligence Services, SCIS) с поддержкой AI позволяет в реальном времени получать и анализировать данные из различных узлов торговой платформы и на-ходить оптимальное решение для реализации доставки конкретных товаров конкретным получателям.

В этом блоке (SCIS) имеется одно из ключевых ПО платформы IBM Sterling Supply Chain Insights (SSCI), которое предназначено для обеспечения функций Intelligence Services и Control Tower. Программное обеспечение SSCI использует технологию искусственного интеллекта (AI), параметризованную на реальных моделях по-ставок различных товаров. Важно то, что это открытое ПО разработчики могут настроить в соответствии со своими индивидуальными проектами, используя приложение Control Tower Solution Blueprints [33].

Блок бизнес-сетей цепочек поставок (Supply Chain Business Network, SCBN) предназначен для обслуживания интегрированных облач-ных цифровых бизнес-сетей с функциями AI, блокчейна и API. Такие гибридные IT-сети обе-спечивают надежное подключение нескольких предприятий и интеграцию цепочки поставок на основе единого информационного центра управления данными.

Искусственный интеллект позволяет рас-познавать образы и выявлять нетипичные отклонения в процессе поставок в режиме реального времени. Программа контролирует процесс поставок, используя обобщенный фактор качества поставок (ФКП), который учитывает ряд основных параметров, таких как количество отгрузок, платежи, задержки

Рис. 5. Структурная схема работы программного обеспечения IBM Sterling Supply Chain Suite

WWW.WIRELESS-E.RU

cтандарты | КОМПОНЕНТЫ 13

доставки, потери груза, возврат, электронный обмен данными в ретейле (EDI).

На рис. 6 показано изменение во времени обобщенного фактора качества поставок. Зеленым цветом выделена область ожидаемых модельных значений. Синяя линия соответ-ствует аномальным величинам. В отдельном окне выводятся численные значения по от-дельным параметрам, вызвавшим отклонения, например увеличение количества отгрузок в процентах.

Программное обеспечение IBM Sterling Supply Chain Business позволяет создавать единую облачную сеть со встроенным искусственным интеллектом на базе известного алгоритма Watson AI.

Используя SCBN, можно быстро находить необходимую информацию по связанным транзакциям в сложной цепочке поставок и вы-являть проблемы без участия IT-специалистов. Технологии естественного языка и диалогового поиска, основанные на искусственном интел-лекте, позволяют задавать вопросы и получать ответы, используя бизнес-терминологию на выбранном языке.

В качестве примера можно привести сле-дующий диалог пользователя с искусственным интеллектом Watson:• Customer: «What is the status of order

POMPOILL1805241?»• Watson: «I found that POMPOILL1805241 is

COMPLETE».• «I can also look for status, date, sender, and

receiver».• Customer: «What is the date?»• Watson: «I found that the date for

POMPOILL1805241 is 24 May 2018 1:13:00 AM».

Открытая платформа Watson AI позволяет анализировать и интерпретировать любые данные, включая неструктурированный текст, изображения, аудио- и видеоматериалы. ПО ис-кусственного интеллекта Watson AI доступно в виде набора API с открытым исходным кодом и продуктов SaaS [34, 35].

Операции с разветвленными цепочками поставок представляют собой сложный процесс со многими участниками, каждый из которых имеет собственную бизнес-модель и правоустанавливающую документацию. Искусственный интеллект платформы элек-тронной торговли IBM Watson AI существенно экономит время и затраты, если необходимо получить в реальном масштабе времени де-тальную информацию о том, где находится конкретный заказ, ожидаемое время доставки, оплата, условия получения и т. д. В старых типах программного обеспечения e-commerce, в которых использовались почта и телефон, на получение подобной информации уходило несколько дней.

На рис. 7 показан интерфейс Business Transaction Intelligence.

С помощью этого приложения можно на экране видеть текущую информацию о любой транзакции, устанавливать опера-тивную связь с партнерами и заказчиками, отслеживать ситуацию на биржах электрон-ной торговли и вносить коррективы в работу собственных сетей.

Программный блок IBM® Sterling Supply Chain Business Network обеспечивает надежно защищенную облачную связь с клиентами, поставщиками и партнерами. Платформа IBM позволяет быстро связаться с любым из них и заключить соглашение не за несколько не-дель, а за считанные часы.

Более подробную информацию о ПО IBM Chain Business Network можно найти на сайтах [36, 37].

Следует также отметить, что в платформе электронной торговли IBM Sterling Supply Chain Suite предусмотрен блок для работы с данными и сетями третьей стороны.

Поэтому с помощью платформы IBM Sterling Supply Chain можно вводить сторонние дан-ные в единую экосистему с таким расчетом, чтобы все подключенные приложения и сети их использовали.

Цифровые технологии и глобализация по-стоянно вызывают изменения во всех направ-лениях бизнеса. Общим для любого бизнеса является желание клиентов получать то, что им нужно, в наиболее комфортных условиях. Чтобы оставаться конкурентоспособными, лучшие в своем классе фирмы во всем мире

стремятся использовать сети, которые упро-щают связи с партнерами, ускоряют процесс поставок и обеспечивают полную прозрачность всех транзакций.

Надежная масштабируемая сеть, поддержи-ваемая IBM Blockchain, обеспечивает безопасную систему платежей и коммуникации более чем с 800 000 предварительно подключенными тор-говыми партнерами, выполняющими до 3 млрд транзакций в год. Возможность подключения к внешним базам данных, ERP-системам и вычислительным мощностям позволяет клиентам существенно экономить средства, затрачиваемые на логистику и маркетинг. Эти сети разрешают быстро связаться с любым из торговых партнеров в любой точке мира и заключить сделку не за несколько недель, а за несколько часов [38].

Полная безлицензионная доступность платформы SSCS предоставляет возмож-ность системным интеграторам встраивать специализированные решения для цепочек поставок в свои экосистемы. Разработчики могут конструировать собственные блоки на базе SSCS и встраивать их в другие бизнес-сети и приложения. Совместное применение

Рис. 7. Интерфейс приложения Business Transaction Intelligence

Рис. 6. Изменение во времени обобщенного фактора качества поставок

КОМПОНЕНТЫ | cтандарты

БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ №4 ’19

14

платформы IBM Sterling Supply Chain Suite и ПО IBM Cloud Paks расширяет возможности уже существующих у предприятий программных продуктов, а также объединяет используемые в настоящий момент сервисные функции и базы данных с дополнительными возмож-ностями, предоставляемыми решениями Red Hat на основе Linux.

Программное обеспечение IBM Cloud Paks предоставляет пользователям открытый, бы-стрый и безопасный способ переноса основ-ных бизнес-приложений в любое облако. Это ПО IBM Cloud Paks полностью совместимо с известным программным обеспечением Red Hat OpenShift [39].

Следует отметить, в среде с открытым ис-ходным кодом IBM Cloud доступно приложение IBM Watson IoT Platform. Эта полностью управ-ляемая облачная платформа дает возможность за минимальное время разработать проект при-ложения IoT с незначительными начальными затратами. Платформа IBM Watson IoT Platform поддерживает минимально необходимые функции контроля и управления, такие, напри-мер, как регистрация устройств, подключение, мониторинг, визуализация и хранение данных «Интернета вещей» [40].

Для практического применения IBM Sterling Supply Chain можно воспользоваться про-граммным блоком IBM Sterling open developer platform [41].

Центр разработчиков IBM Sterling предо-ставляет следующие открытые продукты и услуги [42]:• набор составных и расширяемых, специали-

зированных бизнес-сервисов, доступных через различные API и системы;

• масштабируемый искусственный интел-лект, который может быть адаптирован к конкретному проекту пользователя;

• базовые сервисы IBM, позволяющие управ-лять цепочкой поставок пользователя.

Центр технической поддержки (Developer Hub) платформы Sterling Supply Chain Suite бес-

платно предоставляет разработчикам программы с открытым исходным кодом и библиотеку информационных ресурсов, которые способ-ствуют быстрому решению конкретных задач для определенных приложений [43].

Литература1. www.searchcio.techtarget.com/definition/

digital-ecosystem2. www.3gpp.org/dynareport/SpecList.

htm?release=Rel-15&tech=43. www.developer.ibm.com/open/4. www.developer.ibm.com/articles/cl-open-

architecture-update/5. www.ibm.com/cloud/watson-studio6. www.nodered.org/7. www.ibm.com/support/knowledgecenter/en/

SSQP8H/iot/kc_welcome.htm8. www.ibm.com/blogs/research/category/ai/9. www.quantum-computing.ibm.com/10. www.computing.llnl.gov/tutorials/ibm_sp/11. www.ibm.com/ru-ru/it-infrastructure/power12. www.theregister.co.uk/2015/08/11/ibm_

power10_roadmap/13. www.ibm.com/ru-ru/it-infrastructure/power/

power914. www.nextplatform.com/2015/09/22/ibm-

draws-openpower-line-in-the-x86-sand/15. www.openpowerfoundation.org/about-us/16. www.fileadmin.cs.lth.se/cs/education/EDAN25/

PowerISA_V2.07_PUBLIC.pdf17. www.omega.sp.susu.ru/books/conference/

PaVT2016/talks/Perevozchikov_2.pdf18. www-355.ibm.com/systems/power/

openpower/19. www.newsroom.ibm.com/2019-08-21-IBM-

Demonstrates-Commitment-to-Open-Hardware-Movement

20. www.redhat.com/en/about/press-releases/ibm-closes-landmark-acquisition-red-hat-34-billion-defines-open-hybrid-cloud-future

21. www.datacenterknowledge.com/ibm/ibm-open-sources-its-workhorse-power-chip-architecture

22. www.ibm.com/blogs/systems/embracing-and-expanding-the-open-hardware-ecosystem/

23. www.prnewswire.com/news-releases/microchip-enters-memory-infrastructure-market-with-serial-memory-controller-for-high-performance-data-center-computing-300895915.html/

24. www.ibm.com/ru-ru/supply-chain/25. www.ibm.com/supply-chain/transaction-

intelligence26. www.ibm.com/watson/supply-chain/resources/

scbn-demo/transaction.html27. www.ibm.com/ru-ru/products/food-trust28. www.ibm.com/ru-ru/products/inventory-

visibility29. www.ibm.com/supply-chain/store-

operations30. www.ibm.com/ru-ru/products/order-

management31. www.ibm.com/ru-ru/marketplace/omni-

channel-fulfillment32. www.ibm.com/ru-ru/marketplace/cpq-

software33. www.ibm.com/ru-ru/products/supply-chain-

insights34. www.ibm.com/ru/watson/35. www.ibm.com/cloud/watson-studio36. www.ibm.com/downloads/cas/KAL5XXXZ37. www.ibm.com/watson/supply-chain/resources/

scbn-demo/index.html38. www.ibm.com/blogs/supply-chain/ibm-

sterling-fueling-the-next-generation-of-supply-chains/

39. www.ibm.com/downloads/cas/QWB9X1GE40. www.ibm.com/ru-ru/marketplace/internet-

of-things-cloud41. www.developer.ibm.com/components/sterling/

blogs/welcome-to-the-ibm-sterling-open-developer-platform

42. www.developer.ibm.com/components/sterling/blogs/welcome-to-the-ibm-sterling-open-developer-platform

43. www.developer.ibm.com/components/sterling/